• 한국군사과학기술학회지
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• 제24권6호
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• pp.577-590
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• 2021

In this paper, we theoretically analyzed the self-alignment/navigation performance in the accelerometer resonance state generated by dither motion of ring laser gyroscope in LINS and verified it through simulation. As a result of analysis, it is confirmed that the amplitude of the accelerometer measurement amplified in the accelerometer resonance state is decreased in the process of sampling per the navigation calculation period and that frequency is changed by the aliasing effect too. It was also analysed that the attitude error in self-alignment is determined by the amplitude/frequency of the accelerometer measurement, the gain of the self-alignment loop, and the velocity and position error in the navigation is determined by the amplitude/frequency/phase error of the accelerometer measurement. This analysis and simulation results show that the self-alignment and navigation performance is not be degraded only when the amplification factor of the accelerometer measurement in the accelerometer resonance state is 3 or less

• 우주기술과 응용
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• 제3권1호
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• pp.58-71
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• 2023

본 논문에서는 관성측정장치와 천측 항법을 활용한 수평 위치 추정을 위한 항법 시스템 설계에 대해 기술하였다. 우주 상에서 별은 천구 상에 널리 퍼져 있는 천체로서 별의 관측을 통해 자세 정보를 획득하는데 주로 사용되어 왔다. 하지만 별의 고도 정보를 통해 수평 위치에 대한 정보 또한 획득이 가능한데, 이는 천측 항법이라고 불리며 예전 항해사들이 바다 위 항해 중에 자기의 위치를 알아내던 원리와 동일하다. 특히 GPS 등의 사용이 불가능한 심우주에서는 비교적 관측이 쉬운 별을 통해 위치에 대한 정보를 획득하는 것이 중요하다. 따라서 본 논문에서는 수평 위치정보를 추정할 수 있는 항법 시스템을 소개하며 측정값을 활용하는 방식에 따라 약결합과 강결합의 두 가지 방식의 시스템을 설계하고자 한다. 시뮬레이션을 통해 설계된 시스템이 올바르게 수평 위치정보를 추정하는지 여부와 함께 약결합과 강결합 방식의 성능을 비교하여 추후 천측 항법을 활용한 항법 시스템 설계에 도움이 되고자 한다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권5호
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• pp.190-196
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• 2015

본 논문은 항법장치 위치보정을 위해 칼만필터를 적용한 GPS/INS융합의 다중보정방법을 제안한다. 연구에서는 관성항법장치를 구현하기 위해 9축 항법장치로 보정알고리즘을 적용하여 위치오차를 감소시킨 방법을 적용했다. 일반적으로 GPS/INS는 위치정보를 얻어낼 수 있지만 위치정보를 구하는 과정에서 오차 또한 더불어 커지게 되기에 이를 보정하기 위한 강인한 오차 보정 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 9축 관성센서(mpu-9150)의 외란에 대한 강인성 향상을 위해 가속도계 보정 알고리즘을 사용하여 tilt보정을 수행했으며, 제어 대상체의 정확한 방위를 파악할 수 있도록 Yaw각 재정의 알고리즘을 적용하였다. 최종적으로 GPS/INS와 칼만 필터를 함께 결합한 통합시스템을 구현하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권2호
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• pp.128-136
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• 2011

뱅크턴을 수행하는 항공기에 운용되는 관성항법장치의 특정 자이로 비정렬 오차가 수직축 자세오차를 연속적으로 증가시키는 현상에 대해서 분석을 수행하고, 이 자이로 비정렬 오차를 제거하기 위해 GPS을 결합한 INS/GPS 시스템에 대해서 새로운 비정렬 모델링 방법을 제시하고, 그 성능 향상을 시뮬레이션을 통해 제시한다.

• 한국항공운항학회지
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• 제20권2호
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• pp.18-25
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• 2012

The availability of the GPS signal has been expanded greatly in the field of society overall through the development and construction of the GNSS(Global Navigation Satellite System). Furthermore, in the military, aviation and field of space, the GPS signal is applied widely through the combination of INS consisting of gyroscope and accelerometer, IMU, AHRS with the addition of magnetic sensor. Particularly, the performance of these equipments or sensors is very important with GPS and PAR(Precision Approach Radar) in the flight control of the aircraft. This paper deals with MATLAB simulation and ROLSO(Reduced Order Luenberger State Observer) design to reduce the load of system and realize the stable lateral direction approach control in an appropriate time for reduction of the horizontal error which is importantly considered while an aircraft lands instead of the FOLSO(Full Order Luenberger State Observer) using all measurement values. Consequently, ROLSO is expected to be used for the aircraft's attitude control in the aircraft landing causing the burden to the pilots.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제12권3호
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• pp.368-377
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• 2009

In this paper we study the gyro bias calibration method of SDINS(Strap-Down Inertial Navigation System). Generally, SDINS's calibration is performed in 2-axis(or 3-axis) rate table with chamber for varying ambient temperature. We assumed that the majority of calibration-parameter except for gyro bias is knowned. During gyrobias calibration procedure, it can be induced some disturbances(accelerometer's short-term error induced rate table rotation and anti-vibration mount's rotation). In these cases, old gyro-bias calibration methods(using velocity error or attitude error) have an error, because these disturbances are not detectable at the same time. So that, we propose a new gyro-bias calibration method(heading error minimizing using equivalent linear transformation) that can detect anti-vibration mount's rotation. And we confirm efficiency of the new gyro-bias calibration method by simulation.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제12권5호
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• pp.622-635
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• 2009

Laser Inertial Navigation System(LINS) consists of Ring Laser Gyroscopes(RLG) and accelerometers. RLG has a lock-in region in which there is zero output for input angular rates less than about 0.1deg/sec. The lock-in region is generated by the imperfect mirrors in RLG. To avoid the lock-in region, a sinusoidal motion called dither motion is applied on RLG. Therefore this dither motion is measured by RLG/accelerometer even if at a stop state. In this situation, the performance on the initial alignment of LINS can be degraded. In this paper, we analyze the performance on the initial alignment of LINS theoretically and experimentally. Analysis results include how dither motion, the pre-filter and the corner frequency in alignment loop affects the performance on the initial alignment of LINS.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제21권3호
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• pp.349-360
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• 2018

This paper proposes various methods for constructing a HWIL simulation system including Inertial Navigation System(INS) and Guidance Control Unit(GCU) under the assumption that the INS identifies the initial attitude of an aviation body through its own alignment and that it is a package consisting of an inertial sensor and a navigation computation module. This paper also presents a real-time computing technology and a way to calculate the command of the Flight Motion System(FMS) analogous to the acutal flight environment. The proposed HWIL simulation system is constructed by applying the above-mentioned methods and the results of running a series of simulations confirm high effectiveness and usefulness of the system. Finally, minor error factors that could be acquired only in HWIL simulation Environment are analyzed.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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• pp.459-462
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• 2006

스트랩다운 관성항법장치에 사용되는 대표적인 광학식 자이로인 링레이저 자이로(Ring Laser Gyro ; RLG)는 회전체가 없어 기존의 기계식 자이로가 가지고 있던 g-sensitive 오차가 발생하지 않지만 RLG 내부에 부착되어 링레이저를 반사시키는 기능을 하는 반사경의 산란에 의해 일정 크기의 작은 입력 각속도를 측정하지 못하는 lock-in이 발생한다. 이러한 lock-in을 제거하기 위해 정현파 진동을 RLG 몸체에 인가하며 이 진동에 의하여 자이로 출력에 랜덤워크 성분이 유발되어 RLG 성능저하의 원인이 된다. 본 논문에서는 RLG 랜덤워크에 의한 관성항법장치의 초기정렬 기법에 따른 초기정렬 성능을 분석하고 이에 대한 시뮬레이션 결과를 제시한다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제17권1호
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• pp.135-141
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• 2014

In order to guide a flying object which uses a seeker(SKR) and an inertial navigation system(INS) properly, we should confirm that axes of both equipments are aligned in the scope expected. In this paper we have proposed a method to measure the misaligned angle between a SKR and an INS during the system integration procedure. And we expanded this method to measure misalignments between several SKRs and an INS in case of captive flight test.